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化学化工学院张丽娟副教授、陆杰教授引导研究生在化工TOP期刊发表封面文章

时间:2020-12-14浏览:12来源:研究生处、化学化工学院编辑:

近日,我校化学化工学院张丽娟副教授、陆杰教授引导2018级研究生王东博在手性药物青霉胺外消旋体的结晶拆分及其分子动力学模拟研究方面取得重要进展。相关工作以“Experimental and Molecular Dynamics Simulation Study on the Primary Nucleation of Penicillamine Racemate and Its Enantiomers in the Mixture Solvent of Water and Ethanol”为题,在化工领域公认的三大国际顶级学术期刊之一《Industrial & Engineering Chemistry Research》上发表封面文章,该期刊为美国化学会志旗下工程技术领域期刊,旨在发表工程应用领域内最新的高质量原创性研究成果。


1 I&ECR封面文章


生物医药产业是我国的支柱产业及重要的经济增长点。十四五期间,全球药物市场年复合增长率将超过6%,我国医药产业再次面临重大历史机遇和挑战,相关医药科技亦将处于优先发展的前沿。目前,超过50%的药物活性成分具有手性,由于生物体内的受体或酶是手性的,往往只有一种对映体药物能够与其选择性地作用,进而提供所需的生理效应,而另一种对映体则没有这种相互作用,甚至对人体有害。因而,手性药物的创制是生物医药产业的共性关键技术。

(D)-青霉胺是一种重要的硫醇类化合物,临床上可用于治疗Wilson氏病,亦可用作铜、汞等重金属解毒药。近年来,研究还发现它能够用于治疗类风湿性关节炎和肝炎,以及预防婴幼儿视网膜等疾病。如今,(D)-青霉胺通常是通过不对称合成制备的,其条件苛刻,会造成环境污染和资源浪费。因此,研究青霉胺外消旋体的结晶拆分具有重要意义。本文通过实验与分子动力学模拟的方法探究了结晶最初始的步骤晶体成核动力学,揭示了手性分子在其结晶过程中的行为机制,为结晶拆分工艺路线的优化和工业应用打下坚实的基础。该项工作提高了我校化学化工专业的知名度,为我校化学工程与技术、药学两个学科的发展作出重要贡献,契合国家新兴产业发展重大战略。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目模板介导药物纳米晶体精准组装的多尺度研究(编号:21978165)和国家自然科学基金面上项目纳米纤维素凝胶中药物多晶型形成机理研究(编号:22078191)以及国家自然科学基金国际合作与交流项目“2020中韩功能产品智能化与智慧生产管理国际研讨会(编号:22081340412)的资助。


2 计算获得的(D)-青霉胺(a)(D,L)-青霉胺(b)的分子团簇


3 (D)-青霉胺(ab)(D,L)-青霉胺(cd)初始成核的团簇数量与时间之间的关系

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